专利名称：固体高分子型燃料电池用电极催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及可用于固体高分子型燃料电池(PEFC)的电极催化剂、和使用该电极催化剂的膜电极接合体及固体高分子型燃料电池。
背景技术：
使用质子传导性固体高分子膜的固体高分子型燃料电池与例如固体氧化物型燃料电池、熔融碳酸盐型燃料电池等其他类型的燃料电池相比，能够在低温下工作，作为固定设置用电源、汽车等移动体用动力源而备受期待，其实用化进程也已经开始。这样的固体高分子型燃料电池中使用了以Pt (钼)、Pt合金为代表的昂贵的金属催化剂，而这是导致这类燃料电池价格高昂的主要原因，因此要求开发能够减少这些贵金属催化剂的使用量、可实现燃料电池的低成本化的技术。例如，专利文献I中公开了下述内容:在如上所述的燃料电池用电极催化剂中，使催化剂金属的平均粒径大于导电性载体的微孔的平均孔径，以使催化剂粒子不落入载体的微孔内，从而减少未与电解质聚合物接触的浪费掉的催化剂金属，提高昂贵的催化剂金属的利用效率。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2007-250274号公报
发明内容
发明要解决的问题然而，通过增大催化剂金属粒子的尺寸来提高利用率的对策在提高催化剂金属粒子与电解质聚合物的接触率的同时，也会引起比表面积降低。即，存在的问题是:由于会引起催化剂金属每单位重量的发电性能的降低，因此，为了确保与采用上述对策之前同等的发电性能，必须增加昂贵的金属催化剂的使用量。本发明着眼于固体高分子型燃料电池中存在的如上所述的课题，目的在于提供一种能够增加催化剂的反应活性面积、提高催化剂的利用效率、减少昂贵的贵金属催化剂的使用量的固体高分子型燃料电池用电极催化剂。此外，本发明的目的还在于提供使用这样的电极催化剂的膜电极接合体、以及固体高分子型燃料电池。解决问题的方法本发明人为实现上述目的而反复进行了各种研究，结果注意到，当固体质子传导材料(电解质聚合物)与催化剂表面接触时，该固体质子传导材料比氧等反应物质更容易吸附于催化剂表面，因而催化剂表面的反应活性面积减少。于是，本发明人发现:通过在尽可能减少固体质子传导材料与催化剂之间的直接接触的同时，使以水为代表的液体质子传导材料存在于固体质子传导材料与催化剂之间，能够实现上述目的，从而完成了本发明。
S卩，本发明基于上述认识而完成，本发明的固体高分子型燃料电池用电极催化剂具备催化剂、固体质子传导材料、以及处于两者之间的用于保持液体质子传导材料的液体传导材料保持部，所述液体质子传导材料以能够传导质子的状态将这些催化剂与固体质子传导材料连结，上述催化剂与固体质子传导材料的接触面积小于该催化剂在上述液体传导材料保持部的露出面积。发明的效果根据本发明，能够抑制固体质子传导材料与催化剂之间的直接接触，并能够通过液体传导材料保持部确保以液体质子传导材料为媒介的质子传输路径，因此，能够确保催化剂的反应活性面积，提高催化剂的利用效率，因而能够在保持发电性能的同时，减少催化剂的使用量。
[图1]示出了本发明的固体高分子型燃料电池的结构例的截面示意图。[图2]示出了由实施例得到的本发明的固体高分子型燃料电池用电极催化剂的形状、结构的截面示意说明图。[图3]示出了相对于上述实施例的比较例的固体高分子型燃料电池用电极催化剂的形状、结构的截面示意说明图。符号说明I固体高分子型燃料电池用电极催化剂2 Pt (催化剂)3 Nafion (固体质子传导材料)4碳载体(导电性多孔载体)4a液体传导材料保持部
具体实施例方式以下，对本发明的固体高分子型燃料电池用电极催化剂、使用该电极催化剂的膜电极接合体、燃料电池进行更详细且具体的说明。需要说明的是，在本说明书中，在没有特殊记载的情况下，“％”代表质量百分比。如上述，本发明的固体高分子型燃料电池用电极催化剂具有催化剂和固体质子传导材料，同时在两者之间具备用以保持液体质子传导材料的液体传导材料保持部，所述液体质子传导材料以能够传导质子的状态将催化剂与固体质子传导材料连结。并且，催化剂与固体质子传导材料的接触面积小于该催化剂在液体传导材料保持部的露出面积，更优选上述催化剂与固体质子传导材料为非接触状态。S卩，为了在确保钼等催化剂的反应活性面积的同时、向催化剂表面传输发电所必需的质子，需要在避免固体质子传导材料与催化剂的直接接触的同时、确保质子传输路径，所述固体质子传导材料对催化剂表面的吸附力强、存在将其表面覆盖的倾向。在本发明中，催化剂与固体质子传导材料之间具备液体传导材料保持部，通过在该保持部导入液体质子传导材料，能够在催化剂与固体质子传导材料之间确保以液体质子传导材料为媒介的质子传输路径。
作为本发明的固体高分子型燃料电池用电极催化剂中使用的催化剂，没有特殊限制，可以单独或任意组合使用以Pt (钼)为代表的传统公知的各种金属，例如Pt、In(铟)、Co (钴)、N i (镍)、Fe (铁)、Cu (铜)、Ru (钌)、Ag (银)、P d (钯)等。对这样的催化剂金属的形状、尺寸没有特殊限制，可以使用与公知的催化剂金属同样的形状和尺寸。作为形状，可以使用粒状、鳞片状、层状等，作为典型例子，在其形状为粒状的情况下，优选I 30nm左右、更优选在2 5nm的范围内。此外，作为本发明的电极催化剂中使用的固体质子传导材料，没有特殊限制，可以使用传统公知的各种材料。本发明中使用的固体质子传导材料大致分为在聚合物骨架的全部或一部分中包含氟原子的氟类电解质、以及在聚合物骨架中不含氟原子的烃类电解质。作为氟类电解质的优选例，具体可列举=Nafion(注册商标，DuPont公司制造)、Aciplex (注册商标,旭化成株式会社制造)、Flemion (注册商标,旭硝子株式会社制造)等全氟碳磺酸(Perfluorocarbon Sulphonic Acid)类聚合物,聚三氟苯乙烯磺酸类聚合物，全氟碳膦酸(perfluorocarbon phosphonic acid)类聚合物,三氟苯乙烯磺酸类聚合物，乙烯四氟乙烯 _g_ 苯乙烯石黄酸(ethylene tetrafluoroethylene-g-styrenesulfonic acid)类聚合物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-全氟碳磺酸类聚合物等。这样的氟类电解质通常具有优异的耐久性、机械强度。作为烃类电解质的优选例，具体可列举:聚砜磺酸、聚芳醚酮磺酸、聚苯并咪唑烷基磺酸、聚苯并咪唑烷基膦酸、聚苯乙烯磺酸、聚醚醚酮磺酸、聚苯磺酸等。作为固体质子传导材料，质子的传导率是重要的，EW过高的情况下，包括将催化剂成分和固体离子传导材料隔开的液体传导材料保持部的质子传导在内的催化剂层整体的离子传导性降低，因此，优选EW低。具体地，固体质子传导材料的EW优选为1200g/eq.以下，更优选为700g/eq.以下。需要说明的是，Eff (Equivalent Weight)表示具有质子传导性的离子交换基团的
当量重量。在本发明的固体高分子型燃料电池用电极催化剂中，所述液体传导材料保持部是指:形成于催化剂与固体质子传导材料之间、用以保持液体质子传导材料、通过该液体质子传导材料将催化剂与固体质子传导材料之间以能够传导质子的状态连结的空间部。作为上述的液体质子传导材料，只要是具有离子传导性、能够在被保持于设置在催化剂与固体质子传导材料之间的液体传导材料保持部的状态下发挥形成质子传输路径的功能的材料即可，没有特殊限制。具体可以列举:水、质子性离子液体、高氯酸水溶液、硝酸水溶液、甲酸水溶液、乙酸水溶液等。这里，在使用水作为液体质子传导材料的情况下，通过在开始发电之前用少量的液体水或加湿气体使催化剂层湿润，能够向液体传导材料保持部导入水。此外，还可以利用在燃料电池工作时进行的电化学反应中生成的生成水。因此，在燃料电池开始运转的状态下，并非必须使该电极催化剂的液体传导材料保持部保持有液体质子传导材料。在使用离子性液体等水以外的物质作为液体质子传导材料的情况下，制作催化剂浆液(ink)时，优选将离子性液体、固体质子传导材料及催化剂分散于溶液中，也可以在将催化剂涂布于催化剂层基体材料时添加离子性液体。上述催化剂可以根据需要而负载于由各种材料制成的导电性载体。作为导电性载体，可以列举例如导电性多孔载体。此时，可以利用上述导电性多孔载体的空穴部作为液体传导材料保持部。这种情况下，通过选择该空穴的表面开孔直径比固体质子传导材料的分子尺寸小的多孔载体，能够有效地防止负载于空穴内的催化剂与固体质子传导材料之间的接触。因此，通过在使催化剂全部负载于空穴内的同时，将以水为代表的液体质子传导材料导入空穴内，能够在完全隔绝催化剂与固体质子传导材料的接触的同时，在催化剂与固体质子传导材料之间形成质子传输路径。作为这样的导电性多孔载体，只要能够在载体的内部或外部形成液体传导体保持部则没有特殊限制，可以列举出例如:活性炭、炭黑(科琴黑(Ketjen Black)、油炉法炭黑、槽法炭黑、灯黑、热裂炭黑、乙炔黑等)等碳材料，Sn(锡)、Ti(钛)等多孔金属，以及导电性金属氧化物等。这其中，优选使用科琴黑作为导电性多孔载体，因为容易在载体内部形成液体传导材料保持部。需要说明的是，在本发明中，只要在催化剂成分的周围形成液体传导材料保持部即可，未必一定要使用导电性多孔载体。S卩，作为导电性载体，还可以列举出非多孔性的导电性载体，构成气体扩散层的碳纤维制成的无纺布、碳纸、碳布等。此时，也可以将催化剂负载于这些非多孔性的导电性载体，或将其直接附着于构成膜电极接合体的气体扩散层的碳纤维制成的无纺布、碳纸、碳布
坐寸ο在本发明的固体高分子型燃料电池用电极催化剂中，在使用水作为液体质子传导材料的情况下，优选使催化剂与固体质子传导材料之间的表面距离为构成水分子的氧离子直径即0.28nm以上。通过保持这样的距离，能够在使催化剂与固体质子传导材料之间保持非接触状态的同时，使水(液体质子传导材料)介入催化剂与固体质子传导材料之间(液体传导材料保持部)，从而确保两者间的基于水的质子传输路径。此时，若上述基于水的质子传输距离变长，则存在有效离子传导性降低、发电性能降低的倾向，因而，对于上述的催化剂与固体质子传导材料之间的表面距离，优选小于30nmo对于本发明的固体高分子型燃料电池用电极催化剂而言，如上所述，其催化剂与固体质子传导材料接触的总面积小于该催化剂在液体传导材料保持部露出的总面积。所述面积的比较可以如下地进行:例如，求出在上述液体传导材料保持部充满液体质子传导材料的状态下，在催化剂-固体质子传导材料界面和催化剂-液体质子传导材料界面形成的双电荷层的容量的大小关系。即，由于双电荷层容量与电化学上有效的界面的面积成比例，因此，如果形成于催化剂-固体质子传导材料界面的双电荷层容量小于形成于催化剂-液体质子传导材料界面的双电荷层容量，则催化剂与固体质子传导材料的接触面积小于在液体传导材料保持部的露出面积。
这里，针对分别在催化剂-固体质子传导材料界面、和催化剂-液体质子传导材料界面形成的双电荷层容量的测定方法，换言之，针对催化剂-固体质子传导材料间以及催化剂-液体质子传导材料间的接触面积的大小关系、即催化剂与固体质子传导材料的接触面积和在液体传导材料保持部的露出面积的大小关系的判定方法进行说明。S卩，在诸如本发明这样的体系的电极催化剂中，下述4种界面对双电荷层容量(Cdl)有贡献。(I)催化剂-固体质子传导材料(C-S)(2)催化剂-液体质子传导材料(C-L)(3)导电性多孔载体-固体质子传导材料(Cr-S)(4)导电性多孔载体-液体质子传导材料(Cr-L)如上所述，双电荷层容量与电化学上有效的界面的面积成正比，因此，如果求出CdU催化剂-固体质子传导材料界面的双电荷层容量)以及Cdla(催化剂-液体质子传导材料界面的双电荷层容量)，则可以求出催化剂与固体质子传导材料及液体质子传导材料的接触面积的大小关系。另外，上述4种界面对双电荷层容量(Cdl)的贡献可以如下所述地分离。首先，例如在100%RH这样的高加湿条件、以及10%RH以下这样的低加湿条件下，分别测定双电荷层容量。其中，作为双电荷层容量的测定方法，可以列举出循环伏安法、电化学阻抗谱法等。根据它们的比较，可以分离液体质子传导材料(这种情况下是“水”)的贡献、即上述⑵和⑷。进一步，通过使催化剂失活，例如，在使用Pt作为催化剂的情况下，通过向测定对象的电极供给CO气体以使CO吸附在Pt表面上从而引起催化剂失活，可以拆分出其对双电荷层容量的贡献。在这样的状态下，通过如前述地采用同样方法测定高加湿和低加湿条件下的双电荷层容量，并进行它们的比较，可以分离出催化剂的贡献、即上述(I)和(2)。通过以上，可以分离出上述⑴ ⑷全部的贡献，从而可以求出在催化剂与固体质子传导材料及液体质子传导材料的两个界面上形成的双电荷层容量。S卩，高加湿状态下的测定值(A)是上述(I) (4)的全部界面上形成的双电荷层容量，低加湿状态下的测定值(B)是上述(I)和(3)的界面上形成的双电荷层容量。此外，催化剂失活且高加湿状态下的测定值(C)是上述(3)和(4)的界面上形成的双电荷层容量，而催化剂失活且低加湿状态下的测定值(D)是上述(3)的界面上形成的双电荷层容量。因此，A与C的差就是⑴和(2)的界面上形成的双电荷层容量，而B与D的差就是(I)的界面上形成的双电荷层容量。于是，计算出这些值的差(A-C)-(B-D)，就可以求出
(2)的界面上形成的双电荷层容量。需要说明的是，对于催化剂与固体质子传导材料的接触面积及在传导材料保持部的露出面积，除了上述之外，还可以通过例如TEM(透射电子显微镜)、断层X射线照相术等来求出。固体高分子型燃料电池的膜电极接合体具备:在由质子传导性固体高分子材料形成的电解质膜的两侧分别通过热压而接合了构成空气极(阴极)及燃料极(阳极)的气体扩散电极的结构。
气体扩散电极由包含本发明的上述电极催化剂的催化剂层和气体扩散层构成，所述接合使得上述催化剂层位于高分子电解质膜的一侧。作为构成上述高分子电解质膜的质子传导性固体高分子材料，可以使用前面作为固体质子传导材料说明过的氟类电解质、烃类电解质，具体包括:Nafion、Aciplex等全氟碳磺酸类聚合物、聚三氟苯乙烯磺酸类聚合物、全氟碳膦酸类聚合物等(氟类电解质)、聚砜磺酸、聚芳醚酮磺酸、聚苯并咪唑烷基磺酸、聚苯并咪唑烷基膦酸、聚苯乙烯磺酸等(烃类电解质)。此时，并非一定要使用在电极催化剂中使用的固体质子传导材料相同的材料。此外，上述气体扩散层在对上述催化剂层供给反应气体的同时，还具有对催化剂层中产生的电荷进行集电的功能，可以使用碳纤维制成的无纺布、碳纸、碳布。于是，通过将多个这样的膜电极接合体隔着具备气体流路的隔板叠层，即可构成固体高分子型燃料电池。S卩，图1是示出这样的固体高分子型燃料电池的一例的截面示意图。本实施方式的燃料电池具备:膜电极接合体，夹持膜电极接合体的一对气体扩散层，以及夹持膜电极接合体和一对气体扩散层、在与气体扩散层相对的面上具有用以形成作为气体流路的通道的肋材(rib)的隔板。图中所示的燃料电池具有下述结构:在用阳极侧气体扩散电极20a和阴极侧气体扩散电极20c夹持由质子传导性固体高分子材料形成的电解质膜10而成的膜电极接合体(MEA)的更外两侧，分别进一步配置有阳极侧和阴极侧的隔板30a和30c。这里，上述气体扩散电极20a和20c分别由含有本发明的电极催化剂的催化剂层21a、21c和气体扩散层22a、22c构成，上述隔板30a和30c分别具备气体流路Ca和Ce。本发明的固体高分子型燃料电池使用了本发明的上述电极催化剂，优选将本发明的固体高分子型燃料电池制成发电面内包含EW不同的2种以上的固体质子传导材料的电池，并将这些固体质子传导材料中EW最低的固体质子传导材料应用于流路内气体的相对湿度为90%以下的区域。通过采用这样的材料配置，可以使电阻值变小而不依赖于电流密度区域，能够谋求电池性能的提高。此时，作为应用于流路内气体的相对湿度为90%以下的区域的固体质子传导材料、即EW最低的固体质子传导材料的EW，优选为900以下，由此，可使上述效果更为切实、显著。而且，在本发明的固体高分子型燃料电池中，优选将EW最低的固体质子传导材料应用于高于冷却水的入口和出口的平均温度的区域。由此，可以使电阻值变小而不依赖于电流密度区域，能够谋求电池性能的进一步提高。而且，从使燃料电池系统的电阻值变小的观点来看，优选将EW最低的固体质子传导材料应用于距离燃料气体和氧化剂气体中至少一种气体的供给口为流路长的3/5以内范围的区域。实施例以下，基于实施例对本发明进行具体说明，但本发明不受这些实施例的限定。[实施试验I]〔I〕膜电极接合体(MEA)的制作作为导电性多孔载体，使用了具有表面开口径为IOnm左右的空穴的碳载体，在该载体中负载50%的粒径I 5nm的钼(Pt)作为催化剂，制成了催化剂粉末。其中，作为上述碳载体，使用了科琴黑(粒径:30 60nm)。将该催化剂粉末与作为固体质子传导材料的离聚物分散液(Nafion(注册商标)D2020, Eff=IlOOg/mol, DuPont公司制造)混合，并使碳载体与离聚物的质量比为0.9。其中，添加丙二醇溶液(50%)作为溶剂，并使固体成分比例(Pt+碳载体+离聚物)为19%，制备了催化剂浆液。然后，作为亲水性多孔层，通过丝网印刷法将上述制备的浆液以5cmX5cm的尺寸涂布在聚四氟乙烯(PTFE)基体材料上，并使Pt负载量约为0.35mg/cm2。然后，为了除去作为分散剂的有机物，于130°C实施30分钟热处理，制作了催化剂层。将上述制作的催化剂层转印于电解质膜(Nafion(注册商标)NR211，DuPont公司制造)，制作了膜电极接合体(MEA)。其中，在150°C、10min、0.8MPa的条件下进行了转印。〔2〕电池的制作〔2-1〕比较例将上述制作的膜电极接合体的两面依次用气体扩散层(24BC，SGL Carbon公司制造)、碳隔板、以及镀金的集电板夹持，制作了电池。将这样制作的电池作为未使用本发明的电极催化剂的比较例，采用后述方法，分别测定形成于催化剂的固体质子传导材料和液体质子传导材料的界面的双电荷层容量，并对电池性能进行了评价。图3是示意性地示出上述制作的电池中的电极催化剂的截面结构的说明图。在图3中，在碳载体(科琴黑)4的外周面和空穴(液体传导材料保持部)4a的内部表面负载有催化剂(Pt)粒子2，这样的碳载体4的外面被作为固体质子传导材料的Nafion3 覆盖。〔2-2〕发明例另一方面，通过对按照与上述同样方法制作的燃料电池实施如下所述的处理，从而进行了调整，使得催化剂与固体质子传导材料的接触面积小于与液体质子传导材料的接触面积，制成了使用本发明的电极催化剂的固体高分子型燃料电池。即，对于上述制作的电池，对加热至80°C的工作电极通入经过调湿的氮气，并对对电极通入同样经过调湿的氢气。此时，通过根据预先测定的双电荷层容量的湿度依赖性，调湿至双电荷层容量充分降低的10%RH，使得仅催化剂-固体质子传导材料、碳载体-固体质子传导材料界面是电化学有效的。在该状态下，通过改变工作电极的电位(0.6-1.0V (相对于RHE))，使得负载于碳载体4的外周部且与固体质子传导材料3接触的催化剂粒子2溶解。通过将这样的电位变化(在各电位下各保持3秒钟)进行150000个循环，得到了具备使在载体4的外周部与固体质子传导材料3接触的催化剂粒子2溶解而减少了的本发明的电极催化剂1(图2参照)的固体高分子型燃料电池。进而，采用同样的方法，测定催化剂表面的双电荷层容量并进行了电池性能的评价。〔3〕双电荷层容量的测定对于上述得到的实施例和比较例的电池，采用电化学阻抗谱法，分别测定高加湿状态、低加湿状态、以及催化剂失活且高加湿状态及低加湿状态下的双电荷层容量，比较了两电池的电极催化剂中催化剂与两质子传导材料的接触面积。需要说明的是，作为使用的机器，使用了北斗电工株式会社制造的电化学测定系统HZ-3000、NF回路设计公司制造的频率响应分析仪FRA5020，并采用了表I所示的测定条件。[表 I]
权利要求
1.一种固体高分子型燃料电池用电极催化剂，其具有催化剂和固体质子传导材料，并在该催化剂和固体质子传导材料之间具备保持液体质子传导材料的液体传导材料保持部，所述液体质子传导材料以能够传导质子的状态将所述催化剂与固体质子传导材料连结， 其中，所述催化剂与固体质子传导材料的接触面积小于该催化剂在所述液体传导材料保持部的露出面积。
2.—种固体高分子型燃料电池用电极催化剂，其具有: 导电性载体、 配置于所述导电性载体表面的催化剂、 固体质子传导材料、以及 以能够传导质子的状态将催化剂与固体质子传导材料连结的液体质子传导材料， 所述导电性载体具备保持所述液体质子传导材料的液体传导材料保持部， 所述催化剂与固体质子传导材料的接触面积小于所述催化剂在所述液体传导材料保持部的露出面积。
3.根据权利要求1或2所述的固体高分子型燃料电池用电极催化剂，其中，在所述液体传导材料保持部保持有液体质子传导材料。
4.根据权利要求2或3所述的固体高分子型燃料电池用电极催化剂，其中，在所述液体传导材料保持部充满液体质子传导材料的状态下，在催化剂-固体质子传导材料界面形成的双电荷层的容量小于在催化剂-液体质子传导材料界面形成的双电荷层的容量。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的固体高分子型燃料电池用电极催化剂，其中，所述催化剂处于未接触固体质子传导材料的状态。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的固体高分子型燃料电池用电极催化剂，其具有催化剂、固体质子传导材料、以及负载所述催化剂的导电性多孔载体，该多孔载体的空穴作为所述液体传导材料保持部发挥功能。
7.根据权利要求6所述的固体高分子型燃料电池用电极催化剂，其中，所述导电性多孔载体为科琴黑。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的固体高分子型燃料电池用电极催化剂，其中，所述固体质子传导材料的EW为1200以下。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的固体高分子型燃料电池用电极催化剂，其中，所述催化剂包含选自Pt、In、Co、N1、Fe、Cu、Ru、Ag及Pd中的至少I种金属。
10.一种固体高分子型燃料电池用膜电极接合体，其具有权利要求1 9中任一项所述的电极催化剂。
11.一种固体高分子型燃料电池，其具备: 权利要求10所述的膜电极接合体； 夹持所述膜电极接合体的一对气体扩散层；以及 夹持所述膜电极接合体和一对气体扩散层、且在与所述气体扩散层相对的面上具有气体流路的隔板。
12.根据权利要求11所述的固体高分子型燃料电池，其在发电面内包含EW不同的2种以上固体质子传导材料，并且，这些固体质子传导材料中EW最低的固体质子传导材料被用于所述气体流路内气体的相对湿度为90%以下的区域。
13.根据权利要求12所述的固体高分子型燃料电池，其中，EW最低的固体质子传导材料的EW为900以下。
14.根据权利要求12或13所述的固体高分子型燃料电池，其中，EW最低的固体质子传导材料被用于比冷却水的入口和出口的平均温度高的区域。
15.根据权利要求12 14中任一项所述的固体高分子型燃料电池，其中，EW最低的固体质子传导材料被用于下述区域，所述区域是距离燃料气体和氧化剂气体中至少一种气体的供给口相对于流路长为3/5以内范围的区域。
全文摘要
本发明提供可以增加催化剂成分的反应活性面积、提高催化剂的利用效率、减少昂贵的贵金属催化剂的使用量的固体高分子型燃料电池用电极催化剂，以及使用了这样的电极催化剂的膜电极接合体、固体高分子型燃料电池。在具备催化剂(2)与固体质子传导材(3)的固体高分子型燃料电池用电极催化剂(1)中，在催化剂(2)与固体质子传导材(3)之间具备用以保持以能够传导质子的状态连接上述两者的液体质子传导材料的液体传导材料保持部(4a)，上述催化剂(2)在液体传导材料保持部(4a)内的露出面积大于该催化剂(2)与固体质子传导材料(3)的接触面积。
文档编号H01M8/10GK103181010SQ20118005092
公开日2013年6月26日 申请日期2011年10月21日 优先权日2010年10月22日
发明者井殿大, 大间敦史, 酒井佳, 佐藤和之, 小野义隆, 田中裕行, 秋月健 申请人:日产自动车株式会社